TWI748303B - 寵物管理監控系統與方法 - Google Patents

Abstract

本發明之寵物管理監控系統與方法利用一寵物活動感測裝置收集寵物的感測資料並與其他寵物活動感測裝置通訊以收集訊號強度資料，再將所收集之感測資料及訊號強度資料回傳至一寵物活動管理平台。寵物活動管理平台將多筆感測資料和訊號強度資料進行分析運算後，可提供寵物位置、寵物活動資訊，當發生寵物不適或有特殊情況可即時告警處理。本發明可進行資料彙整並研判寵物活動資訊，藉此了解寵物活動情形及社交情況，提供寵物活動資訊以提醒飼主避免衝突及受傷，不僅可降低成本亦能提供自動化的寵物監測。

Description

寵物管理監控系統與方法

本發明係有關於一種寵物管理監控系統與方法，詳而言之，係關於一種用於寵物之資料分析運算之管理監控系統與方法。

隨著社會型態改變寵物飼養率提升，寵物地位也大有改變。早期飼養動物多因其功能性，例如保衛家園或是守護農作物等；但近幾年飼養寵物目的已轉變成陪伴及調劑生活，且對於寵物在物質或心靈方面的需求也非常重視，因此衍生出許多寵物的新興產業。

在眾多新興產業中，寵物寄宿無疑是相當熱門的。當飼主將動物寄於寵物旅館時，在陌生環境下往往造成動物壓力過大而易有脫序行為。目前寵物旅館多採用影像設備監看寵物間活動情況，但無法及時告警或是需要耗費人力持續監看畫面。

此外，目前公立收容實施零撲殺政策，在數量無法控管下收容所必須要將多隻動物長期關在同一空間中，可能導致動物互相攻擊傷害，但收容所多半沒有經費在每個籠子安裝影像監控設備，導致發生事件時無法阻止造成傷害，此類狀況層出不窮。

由此可見，上述習用技術仍有缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。

鑑於上述習用技術所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件寵物管理監控系統與方法。

本發明之目的係以利用一寵物活動感測裝置收集寵物活動資料，經處理後成為感測資料，並利用多筆感測資料進行整合分析，得到動物活動預測並即時監控，藉此可判斷動物攻擊或是不適等情況，自動化的偵測和判斷方式不僅降低人力成本亦可提升寵物寄宿安全性。

本發明之次一目的係在於降低感測模組及短距無線通訊模組成本。重力感測器(G-sensor)為目前市面上價格較低的感測器，短距無線通訊模組成本也較低，和常見的影像監控系統比較，成本相降低許多。本發明採用單一多軸重力感測模組與短距無線通訊模組進行分析判斷以達成降低成本之目的。

為了達成上述發明目的，本發明提供一種寵物管理監控系統，包含：至少一個寵物活動感測裝置，配戴於至少一寵物身上並用於收集寵物活動資料以進行處理而產生感測資料，且該至少一個寵物活動感測裝置間係相互通訊以供各該至少一個寵物活動感測裝置收集訊號強度資料；以及一寵物活動管理平台，接收來自該至少一個寵物活動感測裝置所傳輸之感測資料及訊號強度資料，以根據該感測資料進行分析以取得分析結果以 及根據該訊號強度資料進行距離運算以取得運算結果，再根據該分析結果和該運算結果進行事件判斷，俾產生事件判斷結果。

本發明另提供一種寵物管理監控方法，包含：令一寵物活動感測裝置收集配戴該寵物活動感測裝置的寵物之感測資料；令該寵物活動感測裝置收集另一寵物活動感測裝置訊號強度資料；由該寵物活動感測裝置將該感測資料及該訊號強度資料傳輸至一寵物活動管理平台；該寵物活動管理平台對該感測資料進行活動特徵值分析以取得分析結果；該寵物活動管理平台對訊號強度資料進行該寵物活動感測裝置與該另一寵物活動感測裝置間之距離運算以取得運算結果；以及該寵物活動管理平台對該分析結果和該運算結果進行事件判斷，以產生事件判斷結果。

因此，寵物管理監控系統與方法可透過寵物活動感測裝置上一多軸重力感測模組收集寵物活動資料(其經處理成感測資料)，並搭配一短距無線通訊模組收集訊號強度資料，以根據訊號強弱進行相對位置判定，並回傳感測資料至後端寵物活動管理平台。寵物活動管理平台收集資料後，利用演算法判斷寵物現在活動狀況，並可標示出吠叫、原地繞圈、睡眠等事件，配合寵物裝置相對距離可判斷打架、攻擊等異常行為。

100、200‧‧‧寵物活動感測裝置

110、210‧‧‧多軸重力感測模組

120、220‧‧‧短距無線通訊模組

130、230‧‧‧感測資料運算模組

140、240‧‧‧寵物安撫模組

300‧‧‧寵物活動管理平台

310‧‧‧短距無線通訊模組

320‧‧‧動物行為分析運算模組

330‧‧‧異常行為告警模組

S201~S209‧‧‧步驟

第1圖為本發明寵物管理監控系統之架構示意圖；

第2圖為本發明寵物管理監控方法之流程示意圖；及

第3圖為三軸重力感測器資料校正示意圖。

請參考第1圖所示，此為本發明寵物管理監控系統之架構示意圖，本發明寵物管理監控系統包含安裝於兩隻寵物上的寵物活動感測裝置100和200，以及寵物活動管理平台300。具體實施時一隻寵物搭載一寵物活動感測裝置，第1圖示意兩隻寵物分別搭載寵物活動感測裝置100和200。在其他實施例，兩隻以上的寵物分別搭載各自的寵物活動感測裝置。

寵物活動感測裝置100包含四個部分，一為多軸重力感測模組110，當動物活動時感測器可得到活動時的垂直、水平左右、水平前後等多個方向的加速度數值之寵物活動資料，作為後續事件判斷之基本依據。二為短距無線通訊模組120，此模組為雙向通訊模組，負責搜尋附近其他短距無線通訊模組，並取得其他模組的訊號強弱之訊號強度資料，將感測資料及訊號強度資料回傳至寵物活動管理平台300，並及時接收來自寵物活動管理平台300安撫訊號回饋。第三部分為感測資料運算模組130，針對多軸重力感測模組110進行資料校正處理以產生感測裝置，並可分析來自寵物活動管理平台300回傳的安撫訊號，藉此啟動第四部份的寵物安撫模組140，其採用聲音或燈號不傷害動物的方式安撫及警示動物。同樣地，寵物活動感測裝置200包含多軸重力感測模組210、短距無線通訊模組220、感測資料運算模組230及寵物安撫模組240，其功能相同於多軸重力感測模組110、短距無線通訊模組120、感測資料運算模組130及寵物安撫模組140，故不予以贅述。

寵物活動管理平台300則包含三部分，一為短距無線通訊模組310，負責接收寵物活動感測裝置100或200上收集到的感測資料及訊號強度資料。二為動物行為分析運算模組320，針對感測資料進行活動特徵值分析，及對訊號強度資料進行寵物活動感測裝置100與寵物活動感測裝置200間之距離運算，根據活動特徵值分析之分析結果判斷吠叫、原地繞圈、睡眠、或劇烈運動，再配合距離運算結果判斷打架或攻擊等事件。最後，異常行為告警模組330根據事件判斷結果回饋至寵物活動感測裝置100或200或是於寵物活動管理平台300端告警。

請參考第2圖，為本發明寵物管理監控方法之流程示意圖。

於步驟S201中，寵物活動感測裝置於啟動期間進行資料校正，以將所取得之寵物活動資料處理成感測資料。三軸重力感測器資料校正示意圖如第3圖所示，因寵物活動感測裝置依配戴方式不同而有不同方向性，利用重力為基準進行校正後呈現水平於地面的三軸資料為G_x0、G_y0及G_z0；接著，於步驟S202中，收集感測資料，其中為避免重複偵測到同一事件，每n秒取樣一次，並以t秒為一單位求其平均，可得到三軸感測資料如下

，G_yt及G_zt依此類推。

接著，於步驟S203中，收集附近其他寵物活動感測裝置的短距無線通訊模組的訊號強度資料，再於步驟S204中，將收集到的感測資料和訊號強度資料回傳至寵物活動管理平台。

於步驟S205中，寵物活動管理平台進行活動特徵值分析，分析結果可包括如下。

吠叫：因吠叫為震動較微小且為短期內重複發生之情況，當三軸資料G_xt、G_yt、G_zt皆大於TH_B且於t*W_B時間中發生L_B次。其中，TH_B為吠叫臨界值，W_B則為一吠叫事件判斷時間，L_B則為疑似吠叫次數，此事件可忽略和其他通訊模組之間距離。

原地繞圈：當動物在原地繞圈則水平加速度會斷斷續續出現，所以判斷條件為當G_xt ²+G_yt ²>TH_C且於t*W_C時間中發生L_C次。其中，TH_C為原地繞圈臨界值，W_C則為繞圈事件最小判斷時間，L_C則為水平加速度超過臨界值次數，此事件可忽略和其他通訊模組之間距離。

睡眠：進入睡眠情況，感測器會長時間維持穩定不動，因此判斷標準為當三軸資料G_xt、G_yt、G_zt皆小於TH_S且持續X_S分鐘。其中，TH_S為睡眠臨界值，X_S則為睡眠事件成立的最小時間，此事件可忽略和其他通訊模組之間距離。

劇烈活動：當寵物進行活動時，感測器資料會大量變化，所以判斷條件為當三軸資料G_xt、G_yt、G_zt和前一筆G_xt-1、G_yt-1、G_zt-1差值皆大於TH_F且持續X_F分鐘，其中，TH_F為劇烈活動臨界值，X_F則為劇烈活動事件成立的最小時間，本事件須配合其他通訊模組之距離與活動作為判斷。

於步驟S206中，判斷是否有符合的活動特徵值，若否，則結束本次偵測回到步驟S202重新收集資料；若是，則進入步驟S207， 進行兩寵物活動感測裝置間的距離運算，因各裝置的短距無線通訊模組都有RSSI值(接收信號強度)，根據以下計算公式

其中，D為計算所得距離，單位公尺；RSSI為接收訊號強度，為負值；A為發射端和接收端距離1公尺的訊號強度；Q為環境衰減因子。

於步驟S208中，配合步驟SS205所得的分析結果及步驟S207所得的寵物間距離進行事件判斷，判斷結果包括如下。

打架：當D距離小於D_TH，且雙方的分析結果皆為”劇烈活動”特徵值，則判定此兩隻動物為打架。D_TH為打架認定最大距離。

攻擊：當D距離小於D_TH，且一方的分析結果認定為劇烈活動特徵值，而另一方的分析結果為”吠叫”或”原地繞圈”特徵值，則判定此其中一方正在攻擊。

若不符合條件，則結束本次偵測回到步驟S202重新收集資料；若符合條件，則進入步驟S209利用聲音或燈光進行安撫及喝止行為。

本發明所提供之寵物管理監控系統與方法具備下列優點：

1.本發明著重於利用多軸重力感測器資料及短距通訊模組距離進行分析，可自動化的分析寵物活動情況且即時進行事件回饋，增加寵物管理便利性並降低寵物受傷機率。

2.本發明使用單一多軸重力感測器，降低感測資料複雜性及降低感測模組成本並配合短距通訊模組和影像監控系統相比，其經濟效益相當顯著。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不但在技術思想上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應以充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

100、200‧‧‧寵物活動感測裝置

110、210‧‧‧多軸重力感測模組

120、220‧‧‧短距無線通訊模組

130、230‧‧‧感測資料運算模組

140、240‧‧‧寵物安撫模組

300‧‧‧寵物活動管理平台

310‧‧‧短距無線通訊模組

320‧‧‧動物行為分析運算模組

330‧‧‧異常行為告警模組

Claims (10)

1. 一種寵物管理監控系統，包含：一寵物活動感測裝置及另一寵物活動感測裝置，分別配戴於一寵物及另一寵物身上並用於收集各自的寵物活動資料以進行處理而產生各自的感測資料，且該寵物活動感測裝置與該另一寵物活動感測裝置係相互通訊以使該寵物活動感測裝置收集該另一寵物活動感測裝置的訊號強度資料；以及一寵物活動管理平台，接收來自該另一寵物活動感測裝置所傳輸之感測資料以及該寵物活動感測裝置所傳輸之感測資料及訊號強度資料，以先對該各自的感測資料進行分析以取得各自的分析結果，再根據該各自的分析結果對該訊號強度資料進行距離運算以取得運算結果，進而根據該各自的分析結果和該運算結果進行事件判斷，俾產生事件判斷結果，其中，於該各自的分析結果為劇烈活動、吠叫或原地繞圈時，再對該訊號強度資料進行距離運算以取得該運算結果，而於該運算結果小於一預設最大距離且該各自的分析結果皆為劇烈活動時，判定該事件判斷結果為打架，或於該運算結果小於該預設最大距離且該各自的分析結果分別為劇烈活動以及吠叫或原地繞圈時，判定該事件判斷結果為攻擊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之寵物管理監控系統，其中，該寵物活動感測裝置及該另一寵物感測裝置各自包含：一多軸重力感測模組，用於取得該寵物活動資料；一感測資料運算模組，用於對該寵物活動資料進行處理，以產生該感測資料；以及 一短距無線通訊模組，用於收集該訊號強度資料，以及將該訊號強度資料及該感測資料輸出至該寵物活動管理平台。
3. 如申請專利範圍第2項所述之寵物管理監控系統，其中，該寵物活動管理平台包含：一短距無線通訊模組，用於接收來自該寵物活動感測裝置之該訊號強度資料及該感測資料；一動物行為分析運算模組，用於對該感測資料進行活動特徵值分析以取得該分析結果，以及對該訊號強度資料進行該寵物活動感測裝置與該另一寵物活動感測裝置間之距離運算以取得該運算結果；以及一異常行為告警模組，對該動物行為分析運算模組之分析結果和運算結果進行該事件判斷，以根據該事件判斷結果對該寵物活動感測裝置發出安撫或示警訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之寵物管理監控系統，其中，該寵物活動感測裝置及該另一寵物活動感測裝置各自包含一寵物安撫模組，由該感測資料運算模組分析來自該寵物活動管理平台之異常行為告警模組所傳來之安撫或示警訊號，藉此啟動該寵物安撫模組以提供安撫或示警。
5. 如申請專利範圍第3項所述之寵物管理監控系統，其中，於該活動特徵值分析之分析結果為睡眠時，該寵物活動管理平台不進行該距離運算。
6. 一種寵物管理監控方法，包含：令一寵物活動感測裝置收集配戴該寵物活動感測裝置的一寵物之感測資料以傳輸至一寵物活動管理平台；令該寵物活動感測裝置收集另一寵物活動感測裝置的訊號強度資料以傳輸至該寵物活動管理平台； 令該另一寵物活動感測裝置收集配戴該另一寵物活動感測裝置的另一寵物之感測資料以傳輸至該寵物活動管理平台；該寵物活動管理平台先對該寵物活動感測裝置及該另一寵物活動感測裝置之各自的感測資料進行活動特徵值分析以取得各自的分析結果；根據該各自的分析結果，該寵物活動管理平台再對訊號強度資料進行該寵物活動感測裝置與該另一寵物活動感測裝置間之距離運算以取得運算結果；以及該寵物活動管理平台對該各自的分析結果和該運算結果進行事件判斷，以產生事件判斷結果，其中，於該各自的分析結果為劇烈活動、吠叫或原地繞圈時，再對該訊號強度資料進行距離運算以取得該運算結果；於該運算結果小於一預設最大距離，且該各自的分析結果皆為劇烈活動時，則判定該事件判斷結果為打架；於該運算結果小於該預設最大距離，且該各自的分析結果分別為劇烈活動以及吠叫或原地繞圈時，則判定該事件判斷結果為攻擊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之寵物管理監控方法，更包括：於該寵物活動感測裝置啟動時進行資料校正，以使啟動期間所取得之寵物活動資料經處理後成為該感測資料。
8. 如申請專利範圍第6項所述之寵物管理監控方法，更包括：該寵物活動管理平台根據該事件判斷結果對該寵物活動感測裝置發出安撫或示警訊號；及該寵物活動感測裝置分析來自該寵物活動管理平台所傳來之安撫或示警訊號，藉此提供安撫或示警。
9. 如申請專利範圍第6項所述之寵物管理監控方法，其中，該活動特徵值分析之分析結果進一步包括睡眠。
10. 如申請專利範圍第9項所述之寵物管理監控方法，其中，當該活動特徵值分析之分析結果為睡眠時，不進行該距離運算。

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